CN106876936A - 一种新型的双阻带uwb天线 - Google Patents

一种新型的双阻带uwb天线 Download PDF

Info

Publication number
CN106876936A
CN106876936A CN201510938832.2A CN201510938832A CN106876936A CN 106876936 A CN106876936 A CN 106876936A CN 201510938832 A CN201510938832 A CN 201510938832A CN 106876936 A CN106876936 A CN 106876936A
Authority
CN
China
Prior art keywords
new dual
medium substrate
attenuation
uwb antennas
electromagnetic bandgap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510938832.2A
Other languages
English (en)
Inventor
郝术苗
高爽
王燕燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Heishi Technology Co Ltd
Original Assignee
Harbin Heishi Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Heishi Technology Co Ltd filed Critical Harbin Heishi Technology Co Ltd
Priority to CN201510938832.2A priority Critical patent/CN106876936A/zh
Publication of CN106876936A publication Critical patent/CN106876936A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

一种新型的双阻带UWB天线，涉及一种陷波频段位于WLAN、RFID频段的UWB带阻天线。该天线由介质基板(105)，介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)、米字交叉型EBG电磁带隙结构(107)，介质基板下的金属接地板(104)组成。本发明利用辐射单元、阻抗匹配输入微带线、与金属接地板实现UWB要求的通带带宽，利用带有菱形分形结构的圆形辐射单元提高阻带衰减抑制，利用EBG电磁带隙结构实现带阻特性。本发明涉及的天线阻带在5.2GHz和6.8GHz附近，避免了与WLAN系统、RFID系统的相互干扰。

Description

一种新型的双阻带UWB天线
技术领域
本发明涉及一种UWB带阻天线，尤其是涉及一种新型的双阻带UWB天线，该天线可以抑制WLAN系统(5.15-5.35GHz)的相互干扰问题。
背景技术
2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此UWB得到广泛的应用。
然而，由于超宽带通信覆盖的频带较宽，有些频带与其它无线系统共用频带资源，有可能和其它系统相互干扰，如Wimax系统(3.2-3.5GHz)、WLAN系统(5.15-5.35GHz)，(5.725-5.825GHz)和RFID系统(6.8GHz)。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，因此具有阻带特性的超宽带天线有很高的实用价值。
近年来出现了很多超宽带带阻天线的设计思路，如辐射贴片上开槽、介质板背面寄生金属贴片、增加开环谐振腔、设计工作在不同频带的天线相互形成阻带等。但这些方法都存在局限性，比如天线体积大，不利于系统集成；阻带的中心频率不易调节。本发明中，采用近年来受到广泛关注的EBG结构，形成带阻特性。
电磁带隙(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构本身具有禁带特性和同相反射的优越性能，应用于天线领域，可以有效地改善天线的辐射方向图，提高增益，减小旁瓣和后瓣等，应用于阵列天线，可减少天线间的相互耦合作用。(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构满足了现代无线通信技术对高性能天线的要求，从而使得它在微波通信领域的应用日益广泛。
由于EBG结构具有带禁特性，能抑制特定频段内的电磁波在传输线上的传输，从而形成阻带；且易于和微带线集成，不会占用额外的空间；并且，阻带的中心频率易于调节。因此，EBG结构非常适合应用于超宽带带阻天线的设计中，制作体积小，成本低的超宽带阻带天线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的双阻带UWB天线，该天线可以抑制UWB系统与WLAN系统的相互干扰。
本发明所采用的技术方案：
本发明包括包括介质基板(105)、形成于介质基板上的辐射单元(101)、菱形刻蚀分形结构(106)、阻抗匹配输入微带线(102)、米字型EBG电磁带隙结构(107)、十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)，形成于介质基板下的金属接地板(104)；所述十字交叉型EBG电磁带隙结构的单元晶格，为指状线(1031)和折线交叉结构(1032)构成的正方形贴片结构。
所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)的单元晶格，其指状线(1031)的宽度与各线间的间隙相等。
所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)和米字型EBG电磁带隙结构(107)的单元晶格对称分布于阻抗匹配输入微带线(102)两侧；每侧各有6个单元晶格。
所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，辐射单元(101)为带有菱形刻蚀分形结构的圆形贴片。
所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，介质基板(105)采用GML1000材料。
所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，所述阻带的频率在5.2GHz附近，避免了与WLAN系统(5.15-5.35GHz)的相互干扰问题。
该发明天线相对于现有的天线具有以下的特性和优点：
设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉。
米字交叉型EBG结构的增加，不改变原天线通带内的良好的驻波比与方向图；且具有阻带带宽窄的优点。
附图说明
图1是本发明实施实例1的基本结构正面示意图。
图2是本发明实施实例1的基本结构侧面示意图。
图3是本发明实施实例1的基本结构背面示意图。
图4是本发明实施实例1的十字交叉型EBG结构单元晶格结构示意图。
图5是本发明实施实例1的米字交叉型EBG结构单元晶格结构示意图。
具体实施方式
本发明设计了一种新型的双阻带UWB天线，该滤波器可以避免与WLAN系统的相互干扰。
下面结合附图距离对发明做更详细的描述：
如图1所示，本发明的一种新型的双阻带UWB天线，介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、菱形刻蚀分形结构(106)、米字交叉型EBG电磁带隙结构(107)，十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)，采用铜材料。
本发明的一个实例如图2所示，介质基板(105)是介电常数为3.2的GML1000材料。该介质基板的厚度为0.762mm。
介质基板下的金属接地板(104)采用铜材料。
如图1所示，L1、L2、L3、L4、L5、L6的长度分别为65mm、10mm、7.86mm、44.45mm、1mm、0.8mm；如图2所示，L10的长度为0.762mm；如图3所示，L2、L7、L8、L9的长度分别为10mm、4.95mm、44mm、0.8mm。
十字交叉型EBG结构的设计：根据微带传输相关理论可知，电容C由单元晶格的指状线(1031)获得，电感L由单元晶格的十字交叉结构(1032)获得；指状线(1031)和十字交叉结构(1032)组成了谐振结构，决定了单元晶格的谐振频率和带宽。同时，EBG电磁带隙结构与阻抗匹配输入微带线(102)间具有耦合作用导致电容C增大，使得谐振频率降低、带宽变窄。为实现WLAN频段内的阻带特性，设计微带线两侧各有6个单元晶格，如图4所示，单元晶格L11、L12、L13、L14、L15、L16的长度分别为0.885mm、2.4mm、0.15mm、0.15mm、0.1mm、4.32mm。

Claims (6)

1.一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，包括介质基板(105)、形成于介质基板上的辐射单元(101)、菱形刻蚀分形结构(106)、阻抗匹配输入微带线(102)、米字型EBG电磁带隙结构(107)、十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)，形成于介质基板下的金属接地板(104)；所述十字交叉型EBG电磁带隙结构的单元晶格，为指状线(1031)和折线交叉结构(1032)构成的正方形贴片结构。
2.根据权利要求1所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)的单元晶格，其指状线(1031)的宽度与各线间的间隙相等。
3.根据权利要求1所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，十字交叉型EBG电磁带隙结构(103)和米字型EBG电磁带隙结构(107)的单元晶格对称分布于阻抗匹配输入微带线(102)两侧；每侧各有6个单元晶格。
4.根据权利要求1所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，辐射单元(101)为带有菱形刻蚀分形结构的圆形贴片。
5.根据权利要求1所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，介质基板(105)采用GML1000材料。
6.根据权利要求1所述一种新型的双阻带UWB天线，其特征在于，所述阻带的频率分别在5.2Ghz和6.8GHz附近，抑制了超宽带系统对RFID系统(6.8GHz)、WLAN系统(5.15-5.35GHz)的干扰。
CN201510938832.2A 2015-12-10 2015-12-10 一种新型的双阻带uwb天线 Pending CN106876936A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510938832.2A CN106876936A (zh) 2015-12-10 2015-12-10 一种新型的双阻带uwb天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510938832.2A CN106876936A (zh) 2015-12-10 2015-12-10 一种新型的双阻带uwb天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106876936A true CN106876936A (zh) 2017-06-20

Family

ID=59238768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510938832.2A Pending CN106876936A (zh) 2015-12-10 2015-12-10 一种新型的双阻带uwb天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106876936A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111601452A (zh) * 2020-05-28 2020-08-28 广东浪潮大数据研究有限公司 一种基于电磁能隙结构的印制电路板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9030360B2 (en) * 2012-07-26 2015-05-12 Raytheon Company Electromagnetic band gap structure for enhanced scanning performance in phased array apertures
CN104681965A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 哈尔滨黑石科技有限公司 一种阻带陡峭的双阻带uwb天线

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9030360B2 (en) * 2012-07-26 2015-05-12 Raytheon Company Electromagnetic band gap structure for enhanced scanning performance in phased array apertures
CN104681965A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 哈尔滨黑石科技有限公司 一种阻带陡峭的双阻带uwb天线

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111601452A (zh) * 2020-05-28 2020-08-28 广东浪潮大数据研究有限公司 一种基于电磁能隙结构的印制电路板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Weng et al. Design of multiple band-notch using meander lines for compact ultra-wide band antennas
CN104466378A (zh) 一种可控三陷波超宽带天线
CN104681955A (zh) 一种具有双阻带功能的超宽带天线
CN104681965A (zh) 一种阻带陡峭的双阻带uwb天线
Mighani et al. A CPW dual band notched UWB antenna
Elfergani et al. Millimeter wave antenna design for 5G applications
CN103094676B (zh) 带有t型结构和匹配枝节的具有带阻特性的超宽带天线
CN104681956A (zh) 阻带陡峭的超宽带带阻天线
CN112366457A (zh) 一种小型化双陷波特性的超宽带单极子天线
CN103956572A (zh) 具有三带阻陷波和额外北斗带通频段特性的超宽带天线
CN104681966A (zh) 新型阻带陡峭的uwb带阻天线
CN102637955B (zh) 具有带阻特性的小型超宽带微带天线
Yahya et al. Crescent-shaped double-monopole antennas with reduced coupling for WLAN and WIMAX applications
CN106876936A (zh) 一种新型的双阻带uwb天线
CN106876931A (zh) 一种基于ebg结构的uwb带阻天线
CN106876988A (zh) 一种阻带陡峭的双陷波uwb天线
CN106876930A (zh) 一种基于ebg结构的超宽带天线
CN106876928A (zh) 一种阻带陡峭的双阻带uwb天线
CN106876981A (zh) 一种基于ebg结构的uwb天线
CN106876933A (zh) 一种基于ebg结构的uwb带阻天线
CN106876929A (zh) 一种基于米字型ebg结构的uwb带阻天线
CN106876934A (zh) 一种基于ebg结构的uwb带阻天线
CN106876932A (zh) 一种基于ebg结构的超宽带带阻天线
CN106876938A (zh) 一种新型阻带陡峭的uwb带阻天线
Upadhyay et al. DGS & DMS based hexagonal fractal antenna for UWB applications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170620

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication